开发了低碳（C≤0.12%）Nb-V微合金化S500QL高强度钢板,使用120 t BOF+LF+VD的洁净钢冶炼工艺,采用两阶段控制轧制（第一阶段9501070℃区间轧制,第二阶段开轧≤890 ℃、终轧≤850℃）及轧后以720℃/s的冷速在线直接淬火（DQ）,经620670℃,3min/（mm·T）回火生产了 1550 mm钢板。钢板组织为细化的粒状贝氏体+少量先共析铁素体,屈强比≤0.90、延伸率A≥19%,-50℃下冲击功≥100 J,满足市场需求。对DQ工艺钢板进行焊接裂纹敏感性试验及焊接接头性能检验,结果显示,采用该工艺生产的钢板具有良好的焊接性能。

研究了热轧后三段冷却工艺和平整工艺对2.3 mm 700 MPa级S600MC高强钢板(/%:0.07C, 0.15Si, 1.50Mn, 0.015P, 0.003S, 0.025Alt, 0.015Nb, 0.08Ti)力学性能的影响。终轧温度870℃,采用三段冷却工艺，中间温度由670℃降至580℃时，屈服强度由557 MPa提高至600 MPa,而抗拉强度基本保持不变(774 MPa至786 MPa),伸长率由24%降至21%,屈强比提高0.04。卷取温度由150℃提高至250℃时，力学性能基本保持不变。一次平整工艺提高高强钢屈服强度达到22～43 MPa,而抗拉强度变化不大，伸长率下降2～5个百分点。二次平整工艺对屈服强度提升尤为明显，可以达到101 MPa,但伸长率下降达到8个百分点，反而不利于改善综合性能。

采用890～920℃淬火和560～600℃回火工艺对Q960E钢70 mm板进行性能测试，并利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对Q960E钢板显微组织进行分析。结果表明：采用920℃淬火和560℃回火工艺的钢板强韧性匹配最优(UTS 1048 MPa， YS 1005 MPa， el.14%，-40℃KV ₂ 52～61 J),钢板全厚度方向性能分布相对均匀，硬度值为27.5～33HRC;组织从表面至心部为回火索氏体和残余奥氏体。

通过JMatpro软件、扫描电镜、力学性能测试，对Q500qE 60 mm厚度500 MPa级低屈强比高强钢板进行了连续冷却转变(CCT)曲线、钢板显微组织与力学性能、焊接接头力学性能分析。结果表明，通过控轧控冷工艺：终轧温度800～840℃,入水温度660～680℃和终冷温度400～450℃,该钢组织为铁素体+贝氏体+马氏体/奥氏体岛，两相交界处和贝氏体内部存在大量大角度晶界。钢板1/4和1/2厚度位置屈服强度≥500 MPa,抗拉强度≥640 MPa,屈强比≤0.80,-40℃低温冲击功≥200 J,焊接热影响区-40℃低温冲击功≥100 J

鞍钢研制的 17Mn 阻尼钢(/% ：0.02C, 0.08Si, 17.53Mn, 0.014P, 0.002S, 0.005Als) 4 ~ 100 mm 板，其 屈服强度311 ~4O7 MPa,15~100 mm板-20°C. V型缺口冲击吸收能量113-144 J,焊接后焊接接头抗拉强度651 ~ 654 MPa,焊接后-20 °C V型缺口冲击吸收能量66~84JO 17Mn阻尼钢组织为残余奥氏体和e马氏体，使用动态机 械热分析仪检测其阻尼性能。在30 °C ,50 Hz双悬臂应变扫描条件下，不同厚度阻尼钢阻尼值均大于0.02；在100 Hz 下测试不同厚度阻尼钢阻尼值均大于0.05,阻尼值高于传统的低合金结构钢Q235、Q345(0.008和0.010 ~0.013)。

以Q460钢(/%:0.17C,0.35Si,1.5Mn,0.020P,0.020S,0.020Nb,0.075V)3 250 mm×150 mm宽板坯为研究对象,采用ANSYS软件建立凝固传热模型,研究拉坯速度、比水量、过热度等工艺参数对铸坯凝固过程的影响。模拟结果表明:拉坯速度每增大0.10 m/min,矫直段铸坯表面温度升高36.5℃,出坯温度升高50℃,坯壳厚度减薄2.4 mm,液心长度增加1.2 m;每增加1℃的过热度,矫直点铸坯上表面中心温度增加1.73℃,延长液芯长度0.11 m;因此,拉坯速度是影响铸坯质量的关键。生产应用表明,3 250 mm×150 mm板坯拉速1.20～1.25 m/min,过热度15～20℃时板坯表面矫直温度大于950℃,降低了铸坯中心疏松和偏析,表面质量显著提高。

700 MPa Ti微合金化低碳钢230 mm连铸板坯的冶金流程为KR铁水预脱硫-210 t BOF-LF-RH-CC工艺。发现放置的板坯横向中间部位断裂。铸坯成分、组织、气体、夹杂和热塑性分析结果表明,中心与其他部位成分一致（/%:0.075~0.084C,0.53~0.56Si,1.97~2.05Mn,0.025~0.026P,0.002~0.004S,0.134~0.136Ti,0.20Mo,0.064~0.069Nb,0.001V,0.008 9N）,断裂与基体组织均为铁素体+少量珠光体,晶粒尺寸相同;断裂处的微裂纹为主裂纹扩展过程产生局部塑性变形形成的;钢中网状先共析铁素体和TiC,TiN是影响高Ti微合金钢连铸坯热塑性的重要原因。在保证成品钢板强度的前提下将钢Ti含量由0.13%降至0.11%,二冷比水量≤0.9 L/kg,板坯矫直段温度高于950℃（该钢第2脆性区为950~850℃）,加保温罩和使用缓冷坑降低板坯冷却速度,使高Ti钢板坯断坯率从10%降至0,避免发生断裂现象。

Q235B钢（/%:0.18C,0.20Si,0.34Mn,0.015P,0.005S,0.07Cr）230 mm铸坯轧成的30 mm板上出现（10~40）mm ×（3~10）mm深1~3 mm氧化皮压入缺陷。分析了一次氧化铁皮缺陷形成机制与高压水除鳞作业中高温剥离性,并提出工艺优化措施:（1）通过优化加热工艺,使高压水除鳞时铸坯表面温度应保证在1170℃以上;（2）优化后高压水系统喷水压力由18 MPa提高至20 MPa,流速由161.2 m/s提高至170.0 m/s,使打击力由116.3 N提高至122.7 N。26炉次的试验及生产实践结果表明,工艺优化后氧化铁皮压入导致的封锁率控制在2%以下,显著改善了氧化铁皮压入缺陷。

700 MPa微合金钢（/%:0.05C,0.18Si,1.80Mn,0.010P,0.003S,0.15Mo,0.10Ti,0.75Nb,0.035V,0.030Al,0.0020Ca）的冶炼工艺为240 t BOF-LF-2150 mm板坯连铸。通过利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和拉力试验机试验了700 MPa级微合金高强钢轧后,10 mm钢带从600℃卷取时直接取样经3.7 h冷却至室温（25℃）的空冷工艺,和钢带600℃卷取后并堆放在一起经36.2 h缓慢冷却到室温（25℃）的缓冷工艺的组织和性能。结果得出缓冷工艺下,钢带的贝氏体较少,屈服强度高（732~740 MPa）、抗拉强度低（793~799 MPa）、伸长率大（21.0%~23.0%）;空冷工艺下,钢带的贝氏体较多,屈服强度低（647~654 MPa）、抗拉强度高（811~831 MPa）、伸长率较小（15.0%~17.0%）。综合分析,采用缓冷工艺钢带的力学性能要优于空冷钢带的力学性能。

试验用EH460钢（/%:0.06~0.08C，0.20~0.33Si，1.51~1.52Mn，0.003~0.013P，0.002S，0~0.18Mo，0.34~0.36Ni，0.04~0.05Nb，0.05~0.06V，0.013~0.015Ti，0.006~0.026Als）300 mm铸坯由Φ550 mm轧机轧制成60 mm钢板,终轧温度798~817℃,冷却速率5~20℃/s。研究了不含Mo和含0.18%Mo对该钢组织和力学性能的影响。实验结果表明,当冷却速率为15℃时,不含Mo钢抗拉强度645~655 MPa,-40℃冲击功168~200 J,含0.18%Mo钢抗拉强度677~679 MPa,-40℃冲击功48~64 J;对于高强度船板钢EH460,采用含Mo钢,可以提高钢板强度,达到船级社对其强度要求（屈服强度≥460 MPa,抗拉强度570~720 MPa,-40℃冲击功≥46 J）,但含较高Mo钢的冲击功降低较多,因此,在实际生产中,高强度船板钢EH460中的Mo含量,宜≤0.15%。

分析了Q550D钢（/%:0.15C,0.25Si,1.40Mn,≤0.010P,≤0.002S,0.03Nb,0.06V,0.015Ti,0.020Alt）连铸板坯角部横裂纹,得出角部横裂纹产生于结晶器内,并进一步扩展于二冷区,另外,在弯曲段（Ⅲ脆性区）外弧铸坯受拉应力,也是造成外弧角部横裂纹产生的重要原因。通过降低结晶器宽面水流量200 L/min,窄面20 L/min,对弧精度从±0.5 mm提高至±0.3 mm,振幅和振频分别从45 mm和130~136 opm改进至3.6~4.5mm和140~146 opm,结晶器锥度从0.9%~1.0%增至1.0%~1.1%,二冷工艺由边部自然冷却改进为喷嘴冷却,钢中氮含量由≤60×10 ^-6降至≤40×10 ^-6等工艺措施,角部裂纹发生率大幅度降低。

试验用1500MS钢（/%:0.20C,0.31Si,1.39Mn,0.011P,0.001S,0.028Als,0.26Cr,0.028Ti,0.0018B,0.0048N）240mm板坯的生产流程为250t BOF-LF-RH-板坯连铸。通过Gleeble-1500热模拟试验机,测试了试验钢1350~600℃的力学性能,得出该钢第Ⅰ脆性区为1350~1250℃,第Ⅲ脆性区为650~750℃在800~1200℃铸坯具有良好的热塑性;建立了板坯凝固传热数学模型和计算了铸坯凝固过程的表面温度。1500MS钢铸坯矫直区域的温度应控制在800~1150℃。

采用Nb、Ti、Cr、B微合金化成分,设计和开发了高品质自卸车厢体用0.20%～0.25%C耐磨钢NM450。该钢14 mm板900℃淬火200℃回火的组织为回火板条马氏体,并有少量弥散分布的第二相粒子,具有良好的综合性能。NM450钢抗拉强度1459 MPa,延伸率19%,冲击功104 J,表面硬度值450HBW。在弯曲角度为180°,弯头直径为168 mm条件下,弯曲试样合格。采用CHW-70C焊丝,焊接性能良好,焊接接头抗拉强度839MPa,焊缝冲击功113 J,焊缝硬度值282HV,在弯曲角度为90°,弯头直径为168 mm条件下,弯曲试样合格。

通过设计成分(/%：0. 09C,0. 15Si,l. 15Mn,0. 58Ni,0. 47Cr,0. 44Mo,0. 033V,0. 022Nb,0. 0012B, 0.036Al,0.014Ti),控制熔炼分析N含量≤20x10 ^-6冶炼，钢锭最高加热温度≤ 1 200℃ 轧制、930℃淬火、610℃回火，开发出的60 mm厚SX780CF钢板屈服强度780 MPa,抗拉强度887 MPa,延伸率18% ,5%应变250 °C时效后 -20 ℃冲击功(KV ₂) 203 - 210 J,满足水电站用800 MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢技术要求。

试验用CR1030/1300MS钢236 mm×1 350 mm连铸板坯(/%:0.13C,0.26Si,1.53Mn,0.011P,0.002S,0.31Cr,0.047Als,0.029Nb,0.032Ti,0.002 5B,0.003 2N)的工艺流程为260 t BOF-LF-RH-CC。采用Gleeble3500热模拟试验机测试了试验板坯650～1 300℃的热塑性曲线,并分析了高温拉伸试样断口组织。试验结果得出,试验钢两个脆性区为熔点～1 120℃和800～650℃在1 120-800℃呈现良好的塑性,断面收缩率均在85%以上。900℃断口属于穿晶韧性断裂,700℃为韧性和沿晶断裂。1 250℃和900℃近断口组织均为马氏体,温度升高马氏体板条更粗大。750℃原奥氏体晶界出现先共析铁素体是产生裂纹的根本原因。1 120～800℃进行矫直可防止铸坯产生裂纹。

利用金相观察、能谱分析、连铸坯红送与冷送工艺的对比试验等手段，对红送工艺生产微合金钢板出现的表面裂纹进行了分析研究。结果表明,红送工艺生产微合金钢板表面裂纹并不是因为连铸坯本身存在裂纹缺陷，而是由于铸坯在凝固后的冷却过程中，大量细小的C、N化合物在奥氏体晶界析出，降低了晶界强度，导致钢板表面裂纹形成。

研究了不同C、Si含量对低碳钢冷轧板(/%:0.005～0.034 C,0.008～0.054 Si,0.28～0.30 Mn,0.023-0.026 P,0.004～0.007 S,0.044～0.060 Al)力学性能的影响,工业生产流程为铁水预处理-80tBOFRH-连铸-热轧-酸洗-冷轧。结果表明:C、Si含量越高,强度、硬度越高,伸长率越低。采用工业生产的Q195热轧板(/%:0. 0112 C,0.009 Si,0.30 Mn,0.025 P,0.006 S,0.052 Al)进行实验室冷轧试验,试验结果表明冷轧压下率由41%升高到57%,强度、硬度逐渐降低,伸长率略有升高.当C含量为0.005%～0.010%, Si含量为≤0.012%,冷轧下率为40%～50%,Q195冷轧板的抗拉强度(Rm)≤660MPa,(HRB)硬度值为86～89,满足技术要求.

设计和开发了屈服强度750 MPa低合金高强度集装箱用钢(/%:0.06～0.09C,0.25～0.35Si,1.60～1.80Mn, ≤0.015P,≤0.003S,0.10～0.20Mo,0.05～0.06Nb,0.09～0.11Ti,≥0.0015Ca,≥0.015Alt)。试验钢的工艺流程为260 t BOF-LF-RH-230 mm板坯连铸-热轧成2～6 mm板。通过Nb-Ti复合微合金化和Ca处理,控制精轧结束温度840～880℃,层流冷却速度≥60℃/s,卷取520～580℃,热轧钢卷的冷却速度≤10℃/h等工艺措施,热轧带钢具有良好的表面质量,组织为细晶铁素体+Nb-Ti碳氮化物,力学性能为上屈服强度760～790 MPa,抗拉强度860～910 MPa,伸长率21%～25%,满足用户要求。

通过低碳及"Mn-Cr-Mo-B-V-Ti"微合金化成分设计及轧制、热处理工艺选择,成功开发出工程机械用Q690E钢板(/%:0.10～0. 15 C,0. 20～0.40 Si,≤0.015 P,≤0.005 S,0.30～0.40 Cr,0.20～0. 30 Mo,0.035～0.045 V,0.01～0.02 Ti,0.001～0.002 B)。Q690E钢板880～910℃淬火+570～610℃回火的微观组织为回火索氏体,屈服强度811～891 MPa,抗拉强度852～938 MPa,-40℃冲击功在132～167 J,满足GB/T16270-2009对Q690E工程机械用钢力学性能的要求,结果满足用户严格使用要求,同时降低了生产成本。

针对现有履带板容易因快速磨损而造成早期失效的问题,以25CrMnB作为对比钢,分别添加了0.08%、0.12%和0.16%的V,在实验室采用150 kg中频真空感应炉冶炼并浇铸成50 kg的钢锭,钢锭经过箱式电阻炉加热后轧制成12 mm厚扁钢。通过耐磨性试验、析出相分析等方法,研究了不同钒含量对其耐磨性能的影响。结果表明,随着钢中钒含量的增加,钒的析出物数量增加,试验钢的硬度和耐磨性均大幅提升,当钢中V含量由0.004%增加到0.16%时,试验钢的HRC硬度值从36.5提高到43.5,与25CrMnB钢相比,其相对磨损率由100%降低到88.2%,相对磨损率降低了11. 8%。